分离过程知识点

三、名词解释

1、分离过程 : 将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的那些操作。

2、分离工程: 研究分离过程中分离设备的共性规律，分离与提纯的科学。

3、传统分离过程的绿色化：对过程(如蒸馏、干燥、蒸发等)利用系统工程的方法，充分考虑过程对环境的影响，以环境影响最小(或无影响)为目标，进行过程集成。

4、传质分离过程:一类以质量传递为主要理论基础、用于各种均相混合物分离的单元操作。可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类,遵循物质传递原理。

5、平衡分离过程：大多数扩散分离过程是不相溶的两相趋于平衡的过程，而两相在平衡时具有不同的组成，这些过程称为平衡分离过程。

6、速率控制分离过程::利用溶液中不同组分在某种推动力的作用下，经过某种介质时的传质速率差异而实现分离的过程。

7、泡点温度：是指液体在恒定的外压下，加热至开始出现第一个气泡时的温度。

8、露点温度：在恒压下冷却气体混合物，当气体混合物开始凝聚出第一个液滴时的温度。

9、汽化率：液体汽化所减少的质量占原液体质量的比率。

10、液化率：e=液化量/总加入量=L/F

11、分离因子： 表示任一分离过程所达到的分离程度 s 表示组分i及j之间没有被分离 ij s i1 j1 s ij 表示组分i富集于1相，而组分j富集于2相 iji2j2

s 表示组分i富集于2相，而组分j富集于1相 ij

12、分离剂 ： 在两种相同的或不同的材料之间、材料与模具之间隔离膜，使二者间不发生粘连，完成操作后易于分离的液剂。种类为：（1）石膏分离剂（2）树脂分离剂（3）蜡分离剂 （4）其他分离剂如硅油、凡士林等。

13、固有分离因子： α=xxxxα=1α>1α

y j αij 称为固有分离因子，也称相对挥发度，它不受分离设备的影响。 iy

xixj

14、机械分离过程：分离对象为两相以上的混合物，通过简单的分相就可以分离，而相间并无物质传递发生。

15、膜分离：是利用液体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。

16、关键组分:由设计者指定浓度或提出分离要求的两个组分称为关键组分。

17、轻关键组分（LK):关键组分的两个组分中挥发度大的组分。

18、重关键组分(HK): 关键组分的两个组分中挥发度小的组分。

19、非分配组分：只在塔顶或塔釜出现的组分为非分配组分。

20、分配组分：在塔顶和塔釜产品中同时出现的组分则称之为分配组分。

21、恒沸精馏:是在原溶液中添加恒沸剂S使其与溶液中至少一个组分形成最低（最高）恒沸物，以增大原组分间相对挥发度的非理想溶液的多元精馏

22、恒沸物:是指在一定压力下，汽液相组成与沸腾温度始终不变的这一类溶液。

23、萃取精馏：向原料液中加入第三组分（萃取剂）以改变组分间的相对挥发度而达到分离要求的特殊精馏方法，

24、吸收：吸收是利用液体处理气体混合物，根据气体混合物中各组分在液体中溶解度的不αij=

同，而达到分离目的传质过程。

25、吸收剂：分离的介质是某一种液体溶剂，称为吸收剂,被吸收的气体混合物称为溶质。

26、解吸：解吸操作是将溶质从吸收液中驱赶出来，吸收剂与被吸收的易溶组分一起从吸收塔底排出后一般要把吸收剂与易溶组分分离开，即解吸过程。

27、单组分吸收：只有一个组分在吸收剂中具有显著的溶解度，其它组分的溶解度均小到可以忽略不计。

28、多组分吸收： 气体混合物中具有显著溶解度的组分不止一个吸收目的产物的同时也吸收了其他组分。

29、吸收因子：在计算吸收设备时，需要对吸收组分作气、液两相的物料衡算，所得出在气、液相浓度的关系式称为操作线方程。另外还须求得两相的相平衡方程式。把操作线方程的斜率与相平衡方程的斜率之比定义为吸收因子。

30、吸附：利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物，使其中所含的一种或数种组分被吸附在固体表面上，以达到分离的目的。当气体或液体与某些固体接触时，气体或液体的分子会积聚在固体表面上，这种现象称之为吸附。

31、吸附平衡： 在一定条件下，当流体（气体或液体）与固体吸附剂接触时，流体中的吸附质将被吸附，经过足够长的时间，吸附质在两相中的浓度不再变化，达到吸附平衡。

32、吸附等温线：吸附平衡关系通常用等温下吸附剂中吸附质的含量与流体相中吸附质的浓度或分压（或相对压力p/p0）间的关系表示，称为吸附等温线。

33、离子交换剂：一种含有可解离基团的物质，常用做离子交换层析介质，其解离基团能与溶液中的其他离子起交换作用。多为不溶性，可以是天然的或人工合成的，有的是有机高分子化合物，有的是无机物。

34.萃取剂的选择性：加入萃取剂溶液组分是相对挥发度与原溶液组分的相对挥发度之比。

35.超临界萃取：超临界流体萃取是利用流体在临界点附近所具有的特殊溶解性能进行萃取的一种化工分离技术。

36.反渗透：是利用反渗透膜选择性地只对溶剂的性质，对溶液施加压力客服溶剂的渗透压，使溶剂从溶液中透过反渗透膜而分离出来的过程。

37.浓差极化：超过过程中水在水透过膜的同时，大分子溶质被截留，而在膜表面处集聚，形成被截留的大分子溶质的浓度边界层，这就是超滤过程的浓差极化。

四、简答题

1、何为分离工程？分离工程的分类？

答：分离工程是研究分离过程中分离设备的共性规律，分离与提纯的科学。包括分析分离，制备分离和工业分离三大类。

2、何为分离过程？分离过程的分类？（机械分离，传质分离，平衡分离，速率分离等） 答：分离过程是将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的那些操作， 按分离过程中有无物质传递现象发生可分为机械分离过程和传质分离过程。

机械分离：对象为非均相混合物，用机械法将非均相物系分离，而相间并无物质传递发生。 传质分离过程是相间有质量传递现象的分离，分为平衡分离和速率分离两大类。 平衡分离可分为如下几类：

气液传质过程 : 如吸收、气体的增湿和减湿

汽液传质过程 : 如液体的蒸馏和精馏

液液传质过程 : 如萃取

液固传质过程 : 如结晶、浸取、吸附、离子交换、色层分离、参数泵分离等

气固传质过程 : 如固体干燥、吸附等

速率分离可分为膜分离和场分离两大类。

3、什么是相平衡？达到相平衡的条件是什么？

答： 所谓相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存的状态。任一物质在气液两相中同时并存的平衡条件是该物质在两相中的温度,压力,化学位相等。同理可证对多相系统的相平衡条件为任一组分在各相中的温度、压力、化学位相等。 VLVLμi=μi 相平衡条件 ii

0L4、相平衡常数Ki如何计算？ yfiiiLˆK==φi答：（1）状态方程法 K=yiV=iˆVixpxii（2）活度系数法 ii

5,萃取精馏塔如果不设回收段，把萃取剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内，将会产生什么后果，为什么 将会使加入塔顶的萃取剂得不到回收，塔顶产品夹带萃取剂，从而影响产品的纯度，使塔顶得不到纯净的产品

6.反应精馏的概念和特点是什么？

答：反应精馏化学反应与蒸馏相耦合的化工过程。

特点：1.破坏了可逆反应平衡，增加了反应的选择性和转化率，使反应速度提高，从而提高了生产能力。2.精馏过程可以利用反应热，节省了能量。3.反应器和精馏塔合成一个设备，节省投资。4.对某些难分离的物系，可以获得较纯的产品。

7、温度如何影响吸收？强化吸收的途径有哪些？

答：操作温度上升，亨利系数和相平衡常数都将增大，使吸收推动力减小，气相中吸收质的溶解度将减小。显然增加温度对吸收不利。因此一般情况下，降低吸收温度可提高吸收效果。但实际中，应根据具体情况，选择适宜的操作温度。

由传质速率方程式 G=Ky*F*Δy可知，要强化吸收操作，即要在一定的容积设备内，增大传质系数Ky 、气液相际接触面积F和推动力Δy。

8、何为吸收因子？

答：在计算吸收设备时，需要对吸收组分作气、液两相的物料衡算，所得出在气、液相浓度的关系式称为操作线方程。另外还须求得两相的相平衡方程式。把操作线方程的斜率与相平衡方程的斜率之比定义为吸收因子。

9、何为超临界萃取？超临界流体的概念和特性？

超临界萃取是利用流体在临界点附近所具有的特殊溶解性能进行萃取的一种化工分离技术 超临界流体是温度及压力均处于临界点以上的液体

特性:①处于临界点的状态可实现液态到气态的连续过度②无论多大压力都不会使其液化 ③具有接近于液体的密度和类似于液体的溶解能力，还具有类似于气体的高扩散性，低粘度，低表面张力等特性

10、何为膜分离？何为反渗透？何为浓差极化？ ˆ=fˆfγφ

答：（1）膜分离是利用液体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。

（2）反渗透是是利用反渗透膜选择性地只对溶剂的性质，对溶液施加压力客服溶剂的渗透压，使溶剂从溶液中透过反渗透膜而分离出来的过程。

(3)浓差极化是超过过程中水在水透过膜的同时，大分子溶质被截留，而在膜表面处集聚，形成被截留的大分子溶质的浓度边界层，这就是超滤过程的浓差极化。